海洋放线菌和真菌野生株及其突变株的分离培养与抗肿瘤活性筛选

目的:从海泥样品中分离培养并筛选获取野生型与突变型药源微生物抗肿瘤活性菌株.方法:通过单菌落挑选与划线培养,分离纯化野生菌株;利用核糖体工程抗性筛选技术.筛选获得抗生素抗性突变株;用K562细胞,采用MTT法测试发酵样品的抗肿瘤活性.结果:从天津塘沽驴驹河渤海湾潮间带海泥样品中分离得到放线菌126株、真菌29株,其中,在100μg/ml样品浓度下抑制率大于20%的放线菌17株、真菌3株,在1000μg/ml样品浓度下抑制率小于5.5%的无活性放线菌19株.以1000μg/ml样品浓度下抑制率为4.8%的无活性放线菌野生株L8-5x为原始茼,经抗性筛选获得链霉素抗性突变株78株,其中在100μg/ml样品浓度下抑制率大于25%的活性突变株2株.结论:所获野生型与突变型抗肿瘤活性菌株为后续新药筛选提供了药源微生物活性菌株.由无活性菌株转化获取活性突变株的研究结果表明,已分离得到的大量无活性菌株也是可转化获取药源活性突变株的很好资源.     

海洋来源放线菌无活性野生株的链霉素抗性抗肿瘤活性突变株新产代谢产物研究

目的研究阐明无活性放线菌野生株L35-1来源硫酸二乙酯（DES）诱变链霉素抗性抗肿瘤活性突变株D2s4-1新产代谢产物及其抗肿瘤活性。方法组合利用活性跟踪与微量预试先导-放大实验制备的实验模式,通过与原始菌样品直接对照,在快速确定差异活性斑点基础上,组合利用各种色谱技术,分离纯化突变株新产代谢产物。根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构。采用MTT法测定抗肿瘤活性。结果从突变株D2s4-1发酵物中分离鉴定了6个该突变株新产代谢产物,即1,9-二甲酯吩嗪（1）、2-羟基苯乙酰胺（2）、2-吡咯甲酸（3）、大豆黄素（4）、环（4-羟基-脯氨酸-亮氨酸）二肽（5）和尿嘧啶（6）。其中1、3、5和6有一定抗肿瘤活性,浓度为100μg/ml时对K562细胞的抑制率分别为33.3%、16.3%、33.3%和21.1%。结论阐明了抗肿瘤活性突变株D2s4-1的6个新产物,其中4个为活性产物。化合物1为新天然产物,其抗肿瘤活性亦属首次筛选发现。用化学诱变组合抗性筛选技术从无活性放线菌野生株转化获取的活性突变株可供筛选新产活性产物,从而拓展放线菌药源活性新菌株资源。     

产紫青霉G59的超声诱变活性突变株新产抗肿瘤活性产物

目的阐明无活性真菌野生株产紫青霉G59的超声诱变活性突变株N3001d1-1新产抗肿瘤活性产物。方法采用活性跟踪与高效硅胶薄层检测分析相结合的实验方法,组合利用各种色谱技术,通过将突变株样品与原始菌直接比对分离纯化突变株新产活性产物。根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构。用MTT法测试抗肿瘤活性。结果从突变株N3001d1-1发酵物中分离鉴定了2个突变株新产抗肿瘤活性产物,即橘霉素（citrinin）（1）和fructigenine A（2）。化合物1和2对K562细胞均呈抗肿瘤活性,抑制K562细胞的IC50分别为50.6μg/ml和69.1μg/ml。结论化合物1和2均为原始真菌产紫青霉G59所不生产的突变株N3001d1-1新产抗肿瘤活性次级代谢产物。研究结果表明,超声诱变技术可用于改造真菌无活性野生株的次级代谢功能并从中筛选获取活性突变株,从而拓展真菌药源活性新菌株资源。     

Avermectin B1a高效突变株的选育及发酵条件的优化

目的筛选获得Avermectins B1a高效突变菌株。方法通过离子注入诱变、紫外线与氯化锂复合诱变法处理阿维链霉菌出发菌株N-5-9。获得高效突变株,再对其进行发酵条件的优化,寻找最适发酵培养条件。结果筛选获得Avermectins高效突变菌株A-30-6,总效价达到6988.2μg·ml-1,B1a含量达到79.4%,较出发菌株N-5-9的B1a组提高46.3%。结论利用离子注入诱变、紫外线与氯化锂复合诱变方法,诱变效果显著,再进行发酵条件的优化,获得目的菌株。     

大肠杆菌O157∶H7Ⅲ型分泌系统的缺陷突变株对HeLa细胞黏附能力的影响

目的：构建O157∶H7 EDL933菌株Ⅲ型分泌系统（ T3SS）缺陷突变株ΔescR,感染HeLa细胞后检测其黏附能力。方法通过重叠延伸PCR扩增出中间为卡那霉素抗性基因,两侧为escR基因上下游同源序列的重组线性DNA片段,电击转入含pKD46的EDL933感受态细胞中,escR基因被kan基因替换而缺失。绘制野生株与ΔescR生长曲线,并利用免疫荧光观察两株细菌对HeLa细胞的黏附能力。结果获得缺陷突变株ΔescR,相较于野生株,该突变株在DMEM（10％FBS）培养基中生长速度以及对HeLa细胞的黏附能力明显下降。结论 T3SS结构蛋白escR基因的缺失破坏了EDL933 T3SS的形成,影响了该菌株黏附能力,其构建为后续研究T3SS奠定了基础。     

姥鲨共附生微生物抗菌活性筛选及系统发育分析

目的 以深海姥鲨鱼鳃和胃肠道共附生微生物为研究对象,对可培养微生物进行分离、纯化和初步鉴定,筛选抗菌活性,为寻找天然活性产物奠定基础.方法 采用倍比稀释涂布和划线法结合分离纯化可培养微生物;以枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、产气肠杆菌、白色念珠菌为抗菌活性筛选模型,利用琼脂块法和滤纸片法筛选纯培养菌株抗菌活性;利用形态观察、生理生化反应和16S rRNA技术对抑菌活性进行初步鉴定.结果 从姥鲨鱼鳃和胃肠道分离得到的可培养微生物36株,其中来自鱼鳃5株,来自胃肠道31株;菌株统计表明:真菌7株,占19%;放线菌1株,占3%;细菌28株,占78%.对23株来自姥鲨胃肠道的细菌进行抗菌活性筛选,15种表现抗(抑)菌活性,占分离菌株的65%.他们分别隶属于芽孢杆菌属(Bacillus)5株,葡萄球菌属(Staphylococcus)6株,短波单胞菌属(Brevundimonas)2株,嗜冷杆菌属(Psychrobacter)2株.结论 利用常规微生物学技术可以对姥鲨胃肠道和鱼鳃等部位存在共附生微生物分离和纯化,其中超过50%的菌株表现抗(抑)菌效果.     

猪链球菌2型双组分信号转导系统gene0906-0907插入失活突变体的构建及活性分析

目的:构建猪链球菌2型89K毒力岛上的双组分信号转导系统(TCSTS)gene0906-0907的插入失活突变株,分析其活性,为进一步研究猪链球菌假想毒力因子在致病过程中的作用提供实验基础.方法:以猪链球菌2型05ZYH33基因组为模板,扩增gene0906-0907反应调节子gene0907内部的440 bp片段为同源臂,并克隆到自杀载体pSET4s上,构建出插入失活载体pSET4s-P0907,将pSET4S-P0907转化05ZYH33,筛选出质粒整合到染色体gene0907内部的插入失活突变株05ZY△0907,PCR方法验证突变体.对突变株和野生株的生物学特性和小鼠致病性进行了初步比较.结果与结论:成功构建了89K TCSTS gene0906-0907插入失活突变株05ZY△0907,突变株的生物学特性和对小鼠的致病性与野生株相比差异不显著.     

G1764A/C1766T/T1768A三联突变对HBV核心启动子活性的上调作用研究

目的 构建乙型肝炎病毒(HBV)核心启动子(CP)荧光素酶表达载体,探讨HBV CP变异对下游基因转录活性的影响.方法 2005年5月至2008年3月于解放军302医院就诊的慢性乙型肝炎(CHB)及慢加急性肝衰竭(ACLF)患者各40例,采集血清提取HBV DNA,采用巢式PCR法扩增HBV CP片段,克隆至pGEM-T Easy载体.挑选含有CP相关变异位点的质粒,经Kpn Ⅰ/Bgl Ⅱ双酶切后,构建pGL3-CP荧光素酶真核报告质粒,并采用定点突变方法获得野生型质粒,将两者同时转染肝癌细胞系HepG2,48h后进行荧光素酶检测.结果 患者临床资料经统计分析后显示,CHB患者HBeAg阳性率和HBV DNA载量均高于ACLF患者(P<0.01),而TBIL含量则低于ACLF患者(P<0.01);对CP区热点突变频率分析后发现:G1764A/C1766T/T1768A三联突变在CHB患者中为0.0%(0/40),在ACLF患者中为12.5%(5/40,P<0.05).细胞转染结果显示:典型CP双联突变A1762T/G1764A病毒株的启动子活性为相应野生株的1.67倍,而G1764A/C1766T/T1768A三联突变病毒株的启动子活性为相应野生株的1.43～1.80倍.结论 HBeAg阳性率、TBIL水平、HBV DNA载量与乙型肝炎重症化相关,HBV CP中存在的A1762T/G1764A、G1764A/C1766T/T1768A突变有顺式激活下游基因转录活性的作用.     

结合基因型耐药突变检测与表型耐药分析探索乙肝病毒耐药的新认识

核苷(酸)类似物是临床上治疗慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染最常用的药物,但长期应用可引发病毒耐药,导致治疗失败。基因变异检测及表型耐药分析是发现和鉴定HBV耐药的基本方法,前者主要是应用基因测序或线性反向探针杂交等方法,检出已知的病毒耐药相关突变,后者则是在体外细胞水平确定携带有变异基因的HBV毒株对病毒复制力及核苷(酸)类药物敏感性的影响,是鉴定复杂与特殊HBV耐药变异的基本手段。我们通过技术创新,建立了敏感、特异、经济、高效的HBV基因型检测方法,进而建立了可靠的HBV复制力和表型耐药分析方法,广泛应用于临床样本分析,实现了对HBV耐药的早期发现及对新的非典型HBV耐药相关突变株的鉴定。我们近期在核苷(酸)类似物耐药和应答不佳的患者中检测到多种特殊和复杂HBV耐药相关突变,并结合临床资料,进一步对代表性变异株进行病毒复制力和表型耐药分析,取得了多项重要发现:①从大样本中检出和鉴定了多种多重耐药HBV变异株,并发现联合用药可协同抑制多重耐药HBV变异株的体外复制;②HBV rtL229替换可作为补偿变异,恢复拉米夫定耐药变异株rtM204I的病毒复制力;③rtM204Q是一种新的拉米夫定耐药相关突变;④rtA181C+rtL180M+rtM204V与恩替卡韦耐药相关;⑤同一耐药患者血清HBV虽检出耐药变异,但外周血单个核淋巴细胞(PBMCs)中的HBV cccDNA仍以原始野生株为优势种群,提示PBMCs为体内HBV野生株的"存储库",参与HBV肝外感染。上述发现对深入揭示HBV耐药变异的临床特点和发生机制,辅助临床合理制定并优化抗病毒治疗方案具有重要作用。     

血清病毒检出核苷(酸)类似物耐药突变的慢性乙肝患者PBMCs中HBV cccDNA基因突变特点分析

目的分析经核苷(酸)类似物治疗并已在血清病毒中产生耐药基因突变的慢性乙肝患者外周血单个核细胞(PBMCs)中HBV共价闭合环状DNA(cccDNA)反转录酶(RT)区的基因突变特点。方法收集2010年7月-2011年8月于解放军302医院住院的慢性乙肝患者30例,均经6个月以上的核苷(酸)类似物抗病毒治疗并已在血清中检测到耐药相关突变。采集与血清检测同一时间点的全血标本30份并分离PBMCs,提取总DNA,以不降解质粒的ATP依赖的DNA酶(PSAD)消化+滚环扩增+跨缺口PCR方法扩增HBV cccDNA的RT区,分析9个位点的核苷(酸)类似物耐药相关变异。结果 30份样本中,16例检出HBV cccDNA,检出率为53.3%,PBMCs中HBV cccDNA检出率与HBeAg阳性率、血清ALT水平及血清HBVDNA载量均无显著相关性。在16例HBV cccDNA检出者中,B基因型5例,占31.3%,C基因型11例,占68.8%,与血清HBV基因分型结果一致。但是,与血清HBV均检出耐药突变株不同,16例PBMCs cccDNA中检出的病毒均是无核苷(酸)类似物耐药相关突变的野生株。结论在经核苷(酸)类似物治疗的慢性乙肝患者血清中HBV DNA产生耐药突变的情况下,PBMCs中HBV cccDNA仍以原始野生株为优势种群,推测PBMCs可能是体内HBV野生株的"存储库"。     

电离辐射致K562细胞旁效应的实验研究

目的 研究⁶⁰Co γ线不同剂量照射条件培养液(ICM)培养K₅₆₂细胞后引发的旁效应。方法 采用健康男性外周血自然杀伤(NK)细胞,观察不同剂量⁶⁰Co γ线照射的条件培养液培养后引发的K₅₆₂细胞对NK细胞敏感性的改变,同时用流式细胞仪检测K₅₆₂细胞的凋亡情况。结果 照射组NK细胞活性显著增加,即受照肿瘤细胞的培养基显著影响了未受照肿瘤细胞的存活能力,从而NK细胞对未照射细胞的活性显著增加;其中,从0.5 Gy起即出现显著升高, 1.0 Gy继续增加,2.0和5.0 Gy出现波动,在8.5 Gy达到最高。照射组K₅₆₂细胞的凋亡率比对照组显著增加(P<0.01),即受照肿瘤细胞的培养基显著影响了未受照肿瘤细胞的存活能力。在0.5 Gy处,即出现非常明显的效应。结论 对于K₅₆₂细胞,ICM对细胞显示出明显损伤作用,NK细胞活性显著增加,凋亡率升高。提示存在培养基转移介导的电离辐射旁效应。     

接受拉米夫定治疗的慢性乙肝患者HBV反转录酶区新变异rtM204Q的表型特点分析

目的分析乙肝病毒(HBV)反转录酶(RT)区YMDD功能域新变异rtM204Q的表型特点。方法从1例接受拉米夫定(LAM)治疗的慢性乙肝患者血清中提取HBV DNA,扩增HBV全长RT区基因,PCR产物直接克隆到pGEM-Teasy载体中,随机挑选40个克隆进行DNA序列测定并分析耐药相关变异。将Xho I/Sph I双酶切后的RT片段与载体连接成含HBV 1.1倍基因组长度的重组载体。采用FuGENE HD试剂盒,将构建的含野生株和变异株的重组载体转染至人肝癌细胞系HepG2细胞。转染4h后加入不同浓度的核苷(酸)类药物[LAM终浓度为0、0.01、0.1、1、10、100μmol/L;阿德福韦酯(ADV)终浓度为0、0.033、0.1、0.33、1、3.3μmol/L;恩替卡韦(ETV)终浓度为0、0.001、0.01、0.1、1、10μmol/L;替诺福韦酯(TDF)终浓度为0、0.01、0.1、1、10、100μmol/L],隔天换药,连续作用4d后收集细胞上清,采用实时荧光定量PCR技术检测不同药物浓度下HBV DNA的复制水平,以分析变异株的表型特点。结果对从患者血清获得的37个克隆进行测序分析,结果显示13个(35.1%)为野生型,11个(29.7%)为rtM204Q突变型,2个(5.4%)为rtM204I突变型,10个(27.0%)为rtA181T突变型,1个(2.7%)为rtA181T+rtM204Q突变型。后4种变异株的复制力分别是野生株复制力的89.95%、46.28%、55.77%和34.44%(P<0.05)。前2种变异形式的表型耐药分析结果显示,rtM204Q对LAM的敏感性为野生株的1/75.68,而rtM204I对LAM的敏感性不及野生株的1/1000。rtM204Q和rtM204I株对ADV、ETV和TDF均敏感。结论 HBV RT区新的YQDD基序变异在一定程度上抑制病毒复制力,对LAM的敏感性降低,提示这可能是一个新的LAM耐药相关变异。     

Loss of mitochondrial membrane potential and caspase activation enhance apoptosis in irradiated K562 cells treated with herbimycin A

Purpose: We previously reported that herbimycin A (HMA) alters the mode of cell death of K562 cells induced by radiation and enhanced their radiosensitivity. In the present study, we explored the apoptosis-inducing activity of HMA and the fundamental mechanism via which it regulates radiation-induced cell death.

Materials and methods: Chronic myelogenous leukemia (CML) cell line K562 was used. For X-irradiation and drug treatment, cells were plated at approximately 2 × 10⁵ cells/ml. Exponentially growing cells were treated with 10 Gy of X-ray using a 6-MeV X-ray machine at a dose rate of 200 – 300 cGy/min. The cells were treated with 0.25 μM HMA immediately after irradiation and HMA remained for the entire culture period. The modes of cell death were discriminated by morphological changes, analysis of cell cycle, analysis of the mitochondrial events, and the expression of apoptosis-related proteins.

Results: Our data demonstrates that radiation induced a significant time-dependent increase of cell death and failed to sustain a prolonged G2 arrest in K562 cells. Radiation-induced cell death caused the accumulation of cyclinB1 and weak nuclear fragmentation, suggesting a mitotic catastrophe. This mitotic catastrophe was dependent upon the mitochondrial permeability transition pore (PTP) opening and was independent of caspase-3. In contrast, K562 cells treated with radiation and HMA had an accelerated cell death and induced a p53-independent apoptosis. This apoptotic pathway was dependent upon an initial hyperpolarization of the mitochondrial inner membrane, following the release of cytochrome c and subsequent caspase-3 activation.

Conclusions: Two mechanisms of radiation-induced cell death in K562 cells, mitotic catastrophe and apoptosis, are regulated through distinct pathways, mitochondria and caspase-independent and -dependent, respectively. The findings of this study may provide new insights into improving the efficiency of radiotherapy in CML patients.     

兔中性粒细胞防御素的抗出血热病毒研究

从新西兰白兔的中性粒细胞胞浆颗粒中提取兔防御素，测定其体外抑制流行性出血热病毒（ＥＨＦＶ）的活性实验，结果表明：免防御素对ＥＨＦＶ感染Ｖｅｒｏ细胞无阻断作用，而对ＥＨＦＶ有直接杀灭作用，２０μｇ／ｍｌ时其抗病毒指数为１９６。同时，兔防御素对ＥＨＦＶ在Ｖｅｒｏ中的增殖有抑制作用，４０μｇ／ｍｌ时其抗病毒指数为２０８。